(Longevità-Immagine Credit Public Domain).
Cosa causa una maggior durata della vita? Una componente cruciale del puzzle, secondo un recente studio condotto da biologi dell’Università di Rochester, si trova nei meccanismi che controllano l’espressione genica.
I loro risultati hanno indicato che due meccanismi regolatori che regolano l’espressione genica, noti come reti circadiane e di pluripotenza, sono cruciali per la longevità. Le scoperte aiutano a capire come si manifesta la longevità e a fornire nuovi obiettivi per combattere l’invecchiamento e i disturbi legati all’età.
Confrontando i modelli di espressione genica di 26 specie con diverse durate di vita, i biologi dell’Università di Rochester hanno scoperto che le caratteristiche dei diversi geni erano controllate da reti circadiane o di pluripotenza. Credito: illustrazione dell’Università di Rochester / Julia Joshpe
Confronto dei geni della longevità
Con una durata massima della vita che va da due anni (toporagni) a 41 anni (ratti talpa nudi), i ricercatori hanno analizzato i modelli di espressione genica di 26 specie di mammiferi. Hanno scoperto migliaia di geni che erano correlati positivamente o negativamente con la longevità ed erano collegati alla vita massima di una specie.
Hanno scoperto che le specie longeve tendono ad avere una bassa espressione di geni coinvolti nel metabolismo energetico e nell’infiammazione e alta espressione di geni coinvolti nella riparazione del DNA, nel trasporto dell’RNA e nell’organizzazione dello scheletro cellulare (o microtubuli). Precedenti ricerche di Gorbunova e Seluanov hanno dimostrato che caratteristiche come una riparazione del DNA più efficiente e una risposta infiammatoria più debole sono caratteristiche dei mammiferi con una lunga durata della vita. Il contrario era vero per le specie di breve durata, che tendevano ad avere un’elevata espressione di geni coinvolti nel metabolismo energetico e nell’infiammazione e una bassa espressione di geni coinvolti nella riparazione del DNA, nel trasporto dell’RNA e nell’organizzazione dei microtubuli
Due pilastri della longevità
Quando i ricercatori hanno analizzato i meccanismi che regolano l’espressione di questi geni, hanno scoperto due principali sistemi in gioco. I geni negativi della durata della vita, quelli coinvolti nel metabolismo energetico e nell’infiammazione, sono controllati dalle reti circadiane. Cioè, la loro espressione è limitata a una particolare ora del giorno, il che può aiutare a limitare l’espressione complessiva dei geni nelle specie longeve.
Ciò significa che possiamo esercitare almeno un certo controllo sui geni negativi della durata della vita.
“Per vivere più a lungo, dobbiamo mantenere programmi di sonno sani ed evitare l’esposizione alla luce di notte in quanto potrebbe aumentare l’espressione dei geni negativi della durata della vita”, afferma Gorbunova.
D’altra parte, i geni positivi per la durata della vita, quelli coinvolti nella riparazione del DNA, nel trasporto dell’RNA e nei microtubuli, sono controllati da quella che viene chiamata rete di pluripotenza. La rete di pluripotenza è coinvolta nella riprogrammazione delle cellule somatiche – tutte le cellule che non sono cellule riproduttive – in cellule embrionali, che possono ringiovanire e rigenerarsi più facilmente, riconfezionando il DNA che si disorganizza con l’età.
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“Abbiamo scoperto che l’evoluzione ha attivato la rete di pluripotenza per ottenere una durata della vita più lunga“, afferma Gorbunova.
La rete di pluripotenza e la sua relazione con i geni positivi della durata della vita è, quindi, “una scoperta importante per capire come si evolve la longevità“, afferma Seluanov. “Inoltre, può aprire la strada a nuovi interventi antietà che attivano i principali geni positivi per la durata della vita. Ci aspetteremmo che gli interventi anti-invecchiamento di successo includessero l’aumento dell’espressione dei geni positivi della durata della vita e la diminuzione dell’espressione dei geni negativi della durata della vita”.
Lo studio è stato finanziato dal National Institute on Aging.
Fonte:Cell Metabolism
